• 한국미생물·생명공학회지
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• 제52권1호
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• pp.65-75
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• 2024

The growing demand for functional cosmetics, driven by modern individuals' quest for healthy and aesthetically pleasing skin, is being challenged by reports of side effects and toxicity associated with these products. This underscores the importance of exploring natural plant-based materials for functional cosmetics. This research focuses on the assessment of antioxidant and whitening properties of mixed extracts from Ipomoea nil, Arctostaphylos uva-ursi, and Angelica gigas Nakai, all of which have proven pharmacological benefits. The study evaluated the extracts' total polyphenol and flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activities, SOD-like activity, and xanthine oxidase inhibition to determine their antioxidant capabilities. Moreover, the whitening potential was investigated through tyrosinase activity and melanin production assays, alongside a cytotoxicity evaluation via a cell viability test. The findings revealed that the extracts, IAA-1 to IAA-4, demonstrated both antioxidative and whitening capabilities without exhibiting cytotoxic effects. Notably, the extract IAA-4, processed through ultrasonic and ultrahigh pressure extraction, exhibited superior effectiveness. These results indicate that the cavitation formed during ultrasonic irradiation effectively destroys the plant cell wall by creating high pressure, and as a result, it is judged that useful components are easily extracted. As a result of the study, it was confirmed that the IAA-4 extract could be applied as a material for functional cosmetics.

• 한국환경과학회지
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• 제19권3호
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• pp.379-387
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• 2010

Sediments of Little Scioto (LS) River in Ohio was contaminated by poor disposal of creosote from Baker Wood Creosoting Facility. Among the primary compounds of creosote, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are the most common ingredient PAHs are known for toxic, carcinogenic and mutagenic compounds. There are many difficulties to remove the PAHs in nature environment because their characteristics are having a less water-solubility, volatile and low mobility properties as increasing the molecular weight. The generation of hydroxyl radicals (${\cdot}OH$) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) forms as well as high temperature (5000 K) and pressure (1000 atm) by a physico-chemical effects of ultrasound during a cavitation collapse can promote the degradation and desorption of PAHs in sediment And it can also produces shock wave and microjets which are able to change the size and surface of particle in solid-liquid system as one of physical effects. Therefore, we explored to understand the role of particle size, the effect of elimination for PAHs concentration by ultrasound and optimize the conditions for ultrasonic treatment. The condition of various size of particles (> $150{\mu}m$, < $150{\mu}m$) and solid-liquid ratio (12.5g/L, 25g/L) for the treatment was considered and ultrasonic power (430 W/L) with liquid - hexane extraction and microwave extraction method were applied after ultrasound treatment.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.67-75
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• 2024

한국은 주택 난방 방식으로 대부분 온돌 파이프라인을 이용한 방법을 채택하고 있으나 콘크리트 속에 매설되어 있는 특성으로 인해 설치 후 배관 내부의 지속적인 관리를 하기가 쉽지 않다. 온돌 배관은 장기간 사용을 하면 슬러지나 부식 산화물, 미생물 등이 배관 내벽에 퇴적되면서 난방의 효율이 나빠져서 심한 경우에는 열화에 의한 부식, 스케일 등의 문제를 일으키기도 한다. 따라서 본 연구는 온돌 파이프라인의 유지관리를 위하여 초음파 발생 방식을 제안하고 그 가능성을 실험으로 확인하는데 그 목적이 있다. 본 연구를 위한 초음파 발생 장치는 3가지로 제시되며, 표면 진동형, 외부 발생형, 내부 발생형이 그것이다. 관내 오염물은 분말형 가루, 슬러지형 가루, 액상 물질로 선정하였다. 초음파 발생 이후 시간에 따른 세척 효과를 확인하였으며, 세척 결과는 이미지 분석 방법을 통해 산출하였다. 실험 결과, 배관 외부에서 발생시킨 초음파가 효과적임을 알 수 있었으나 배관 내부에서 발생시킨 초음파 역시 유사한 세척 결과를 얻었다. 온돌 배관의 특성 상 외부 발생이 불가능하므로 내부의 발생을 통한 세척 효과가 있을 것으로 기대된다. 향후 배관 내부 발생 장치의 개발을 통해 온돌 파이프라인의 유지관리를 위한 새로운 방식의 제시가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1397-1405
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• 2016

Mussels are stubborn organism attached to solid substrate by byssus threads and caused operational problems in utility of power generating stations. Sole and combined usage of ultrasonic (28 kHz- and 42 kHz- frequencies) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) has studied for control of blue mussel larvae and adult stage in seawater condition. A theoretical wo rking model using disinfection (Chick and Watson type) approaches is presented based on helpful results of experiments. This study also demonstrate that the combined treatment (ultra-sonication with $H_2O_2$) is overall highly efficient than individual treatment would, but on the basis of exposure time, the ultra-sonication was the most efficient among them. Therefore the development of sole and combined technique might be effective practical mitigation strategy against mussel attachment for water handling facilities.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.316-322
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• 2013

본 연구에서는 고분자 소재 중 하나인 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(poly(ethylene terephthalate), PET) 필름의 표면을 친수성으로 개질하기 위하여 기상 불소화 및 초음파 수세를 실시하였다. 표면 처리된 PET 필름의 표면 특성은 접촉각, 표면 자유에너지, 주사전자 현미경(FE-SEM), 원자간력 현미경(AFM), X선 광전자분석법(XPS)을 통하여 분석하였다. 직접 불소화 및 초음파 수세 처리된 PET 필름의 물 접촉각은 $10.8^{\circ}$으로 미처리된 PET에 비하여 85% 감소하였고, 총 표면 자유에너지는 $42.25mNm^{-1}$으로 미처리된 PET에 비하여 650% 증가하였다. 또한 RMS(root mean square) 거칠기는 1.965 nm로 미처리된 PET 필름에 비하여 348% 증가하였으며, 친수성 관능기인 C-OH 결합의 농도는 약 3배 가까이 증가하였다. 이는 직접 불소화 및 초음파 수세 처리된 PET 필름 표면에 형성된 친수성 관능기와 공동화 현상에 의한 화학적 식각 반응에서 기인한 것으로 생각된다. 이 결과로부터, 기상 불소화 및 초음파 수세 처리법은 PET 필름 표면을 친수성으로 쉽게 개질할 수 있는 효과적인 방법으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.561-567
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• 2004

계면활성제 중 sodium dodecylbenzene sulfonate(DBS) 수용액에 초음파(200 W, 6 $W/cm^2$)를 조사하여 주파수, 용존가스 및 농도에 따른 분해경향을 조사하였다. 주파수에 따른 초음파 분해속도는 50 kHz와 600 kHz보다 200 kHz에서 가장 빠른 것으로 나타났다. 200 kHz의 초음파를 이용한 DBS의 분해반응에서는 산소를 이용하였을 때 가장 빠른 분해속도를 나타내었으며, 질소의 경우가 가장 늦은 분해속도를 나타내 초음파반응에 사용된 용존가스(산소, 공기, 질소, 아르곤, 헬륨)의 물리적성질과 활성라디칼의 생성에 의해 분해속도가 달라졌음을 알 수 있다. DBS의 농도에 따른 초음파분해 경향을 보면, 1 mM 까지 분해속도의 감소가 뚜렷하게 나타났으며, DBS의 critical micelle concentration(3 mM) 부근을 기준으로 분해속도의 변화가 거의 나타나지 않아 계면활성제의 미셀형성이 초음파에 의해 유도되는 라디칼에 의한 산화반응과 버블계면에서의 열분해반응에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권3호
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• pp.277-283
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• 2020

식품의 보존성 및 안전성 증대를 위해 살균이 필수적이다. 일반적으로 가열 살균 기술이 가장 많이 사용되고 있으나, 공정 중 식품의 품질 저하를 막기 위한 살균 기술로 신공정 기술을 활용한 비가열 살균 기술의 중요성이 대두되고 있다. 그 중에서도 초음파 기술은 특유의 캐비테이션 현상으로 미생물의 파괴가 촉진되어 살균 효과를 내는 것으로 알려져 있다. 초음파 기술 단독으로는 사멸 효과가 낮으며, 다양한 공정기술과 함께 적용하여 사멸 효과를 극대화할 수 있는 기술 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 초음파와 함께 처리할 수 있는 공정으로는 가열, 고압, 화학적 처리 등 전통적인 살균 방법 뿐 아니라 자외선 조사, PEF 등 신공정 기술이 있다. 초음파 기술을 적용한 다른 공정과 달리 살균 기술은 아직 실험실 수준에 머물러 있어 산업적 적용을 위한 장치의 개발, 최적 공정 확립 등 추가 연구가 필요하다.

• 한국음향학회지
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• 제29권2호
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• pp.111-117
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• 2010

본 연구에서는 액체 내에서 초음파에 의해 빛이 발생하는 현상인 Sono-Luminescence (이하 SL)에 대해 연구하였다. 알칼리 금속과 알칼리 토금속 화합물을 녹인 용액에서의 SL을 관찰 하였으며, 금속 이온 농도, 금속이온의 종류를 바꾸어 가며 SL에 미치는 영향을 조사하였다. 이 때 각각의 SL에서 나오는 빛을 사진으로 찍어 RGB 성분 분석을 통해 금속 이온을 녹인 용액의 SL이 증류수에서 SL과 금속 불꽃 반응 색 또는 선스펙트럼에서 강한 세기로 방출되는 색의 합성으로 표현될 수 있는지 연구하였다. 알칼리 금속의 경우 두 색의 합성으로 잘 표현되었으나 알칼리 토금속의 경우는 그렇지 않았다. 그 이유로 SL 방출시 온도가 그리 높지 않아서 알칼리 토금속의 선스펙트럼에서 에너지가 큰 단파장의 빛이 SL에서 잘 방출되지 않기 때문인 것으로 추론하였다.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.199-208
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• 1994

본 연구에서는 초음파의 Cavitation에 의한 혼합효과와 표면세정 효과 그리고 유효 충돌빈도의 증가효과를 이용하여 구리이온을 함유한 용액으로부터 전착반응에 의한 구리의 회수공정에서 전착반응속도를 증가시키고자 초음파 진동자를 직접 반응기 벽면에 부착시킨 반응기를 제작하였다. 초음파 반응기에서 과전압과 황산구리의 농도를 변수로 하여 반응시간에 대한 전류밀도를 측정하고, 음극에 석출된 구리의 양에 의하여 초음파에 의한 반응속도 증가효과에 대하여 연구한 결과 초음파에 의한 효과는 과전압이 2.1V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 석출된 구리의 양이 초음파를 가하지 않은 반응기에 비하여 최고 582.2%까지 증가하였으며, 전류밀도는 최고 277.8% 증가하였다. 또한 전류밀도와 구리 석출량의 증가를 확산층의 두께 감소에 의한 증가효과와 표면세정과 유효충돌빈도의 증가에 의한 효과로 나누어 해석한 결과 초음파에 의한 확산층의 두께 감소로 인한 총괄 반응속도 증가율은 과전압이 2.2V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 최고 277.8%로 나타났으며, 표면세정과 유효 충돌빈도의 증가로 인한 총괄 반응속도 증가율은 과전압이 2.1V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 최고 253.6%로 나타났다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.365-370
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• 2019

본 연구에서는 키랄 코발트 살렌 촉매 존재 하에서 에폭사이드 화합물의 비대칭 고리 열림 반응(EKR)에 미치는 초음파 조사 효과를 기존의 기계적 교반법과 비교하여 고찰하였다. 촉매의 활성을 비교하기 위하여 $AlCl_3,\;BF_3$ 및 니트로벤젠술폰산(NBSA)이 결합된 키랄 코발트 살렌을 합성 사용하였으며, 반응물로는 에피클로로히드린(ECH), 에폭시페녹시프로판(EPP) 및 프로필렌 옥사이드(PO)를 친핵체로는 물과 메탄올을 각각 사용하여 EKR 반응을 수행하였다. 이 반응에서 반응물을 혼합시키는 조작의 일환으로써 초음파를 반응계에 적용한 경우가 통상의 기계적인 교반보다 반응속도를 현저히 증가시키는 결과를 나타내었다. 최고의 거울상 이성체 과잉도 값인 99 ee%를 얻는데 요하는 반응시간은 초음파를 적용하였을 때가 격렬한 물리적 교반을 행한 경우보다 60% 이상 단축되었으며, 이는 용액 중에서 발생하는 초음파의 공동화 현상에 의해 형성된 강한 전단력에 의한 결과로 해석된다.